物理必修 第一册第二章 匀变速直线运动的研究1 实验：探究小车速度随时间变化的规律习题

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2021-2022学年人教版（2019）必修第一册 4.2实验：探究加速度与力、质量的关系 随堂检测（含解析）1.在“探究加速度与力、质量的关系”实验的准备阶段，在小车不挂小桶时，先将木板的一端垫起一定髙度。这样做的目的是(   )A.测量小车运动的加速度 B.平衡摩擦力C.测量小车运动的速度 D.测量木板倾斜的角度2.为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为钩码的质量，为了保证力传感器的读数为小车所受的合外力，关于实验操作需要进行的是(   )
 A.在未挂钩码时，将木板的右端垫高以平衡摩擦力B.在悬挂钩码后，将木板的右端垫高以平衡摩擦力C.所挂钩码的质量尽量大一些D.所挂钩码的质量尽量小一些3.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列关于实验的思路和数据分析，正确的是(   )A.实验的基本思路是：保持物体的质量不变，测量物体在不同力作用下的加速度，分析加速度与力的关系B.实验的基本思路是：保持物体所受力相同，测量质量不同的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系C.在处理实验数据时，以a为纵坐标，F为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比D.在处理实验数据时，以a为纵坐标，m为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上，说明a与m成正比4.用斜面、小车、砂桶、砝码等器材做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。甲、乙两同学用同一套装置完成了实验操作，利用测量得到的数据，他们在同一坐标系中画了各自的图线。由图线可以判断甲、乙两同学做实验时哪一个物理量的取值不同？______并比较其大小________。
 5.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中：（1）在探究物体的加速度与力的关系时，应保持__________不变，分别改变施加在物体上的力F，测出相对应的加速度a。（2）本实验采用的探究方法是____________（填字母序号）。A.转换法 B.类比法 C.控制变量法 D.等效替换法6.甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图（a）、（b）、（c）所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知他们使用的小车完全相同，小车的质量为M，重物的质量为m，试回答下列问题：
 （1）实验中，必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是________。
A.甲、丙 B.甲、乙 C.甲、乙、丙
（2）实验时，必须满足“M远大于m”的实验小组是_________。
（3）实验时，甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确，他们作出的图线如图（d）中所示，则甲、乙、丙三组同学所做实验对应的图线依次是______、______、______。


答案以及解析1.答案：B解析：将木板垫高，是为了平衡摩擦力，保证小车受到的合力等于绳的拉力，故B正确。2.答案：A解析：为了保证力传感器的读数为小车所受到的合外力，在未挂钩码时，需要将木板的右端垫高以平衡摩擦力；悬挂后，不需要再次平衡摩擦力，故A正确，B错误；平衡摩擦力后，由于力传感器能直接读出小车所受合外力的大小，则对于所挂钩码的质量没有要求，故C、D错误。3.答案：ABC解析：本实验利用控制变量法得到三者的关系，选项A、B、C所述符合实验的思路和要求，故A、B、C正确。在处理实验数据时，应以a为纵坐标，以为横坐标，得到过原点的倾斜直线，说明a与m成反比，故D错误。4.答案：质量；甲小车的质量小于乙小车的质量解析：由图像可知，在F相同时，甲的加速度大于乙的加速度，根据实验结论“物体的加速度与质量成反比”可知，甲、乙两同学做实验时两小车的质量不同，且甲小车的质量小于乙小车的质量。5.答案：（1）质量（2）C解析：（1）在探究物体的加速度与力的关系时，应保持质量不变，分别改变施加在物体上的力F，测出相对应的加速度a，从而找到a与F的关系。
（2）本实验中采取了控制一个变量找另外两个变量之间的关系的方法，采用的探究方法是控制变量法。6.答案：（1）C
（2）甲
（3）C；A；B解析：（1）（a）、（b）、（c）所示实验装置中小车与长木板之间都有摩擦力，为保证小车所受的合力等于它受到的拉力，都需要平衡摩擦力，故C正确；
（2）（b）、（c）两图所示装置细线上的力由弹簧测力计或力传感器直接读出，不需要用重物的重力代替，所以不需满足；（a）图所示装置用重物的重力代替细线的拉力，必须满足；
（3）（a）图所示装置用重物的重力代替细线的拉力，需满足，随着m的增大，不满足时，图线出现弯曲，所以甲组对应的是C；（b）、（c）图所示装置拉力相等时，加速度，从而判断乙组对应A，丙组对应B。